Um tradicional brinquedo infantil, conhecido como bate-bate, é composto por duas esferas (bolinhas) de massas iguais conectadas cada qual

Um tradicional brinquedo infantil, conhecido como bate-bate, é composto por duas esferas (bolinhas) de massas iguais conectadas cada qual po...

Um tradicional brinquedo infantil, conhecido como bate-bate, é composto por duas esferas (bolinhas) de massas iguais conectadas cada qual por uma corda e amarradas num ponto comum. Desloca-se a bolinha 1 de uma altura ℎ, conforme ilustrado no arranjo:

Ao soltar a esfera 1, ela colidirá com a bolinha 2, inicialmente em repouso. Supondo que a colisão seja perfeitamente elástica, verifica-se que, após a colisão, a esfera 2 subirá para a mesma altura ℎ.

Imagine agora que uma pequena goma colante seja colocada numa das esferas de modo que, após a colisão, ambas permaneçam unidas.

Neste caso, após a colisão, a altura alcançada pelo sistema formado pelas duas bolinhas unidas será: 

(A) ℎ/8

(B) ℎ/4

(C) ℎ/3

(D) ℎ/2

(E) ℎ

Note e adote:

Desconsiderar a massa da goma. 

RESOLUÇÃO (Curso ETAPA):

A velocidade v da esfera 1 após a queda e imediatamente antes da colisão será dada por:

Como após a colisão as bolinhas permanecem unidas (choque perfeitamente inelástico), para a velocidade v' de ambas após o choque, temos:

Para a altura máxima t' alcançada pelas duas esferas, após a colisão, temos:

GABARITO:

(B) ℎ/4

PRÓXIMA QUESTÃO:

- O telescópio espacial James Webb, lançado em dezembro de 2021, move-se nas proximidades de um ponto especial chamado ponto de Lagrange, sobre o qual um objeto orbita o Sol com o mesmo período de translação que a Terra.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova FUVEST 2023 (1ª Fase) com Gabarito e Resolução